EP3479362B1 - Schliessanordnung für einen schaltschrank und ein entsprechendes verfahren - Google Patents

Schliessanordnung für einen schaltschrank und ein entsprechendes verfahren Download PDF

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EP3479362B1
EP3479362B1 EP17743251.5A EP17743251A EP3479362B1 EP 3479362 B1 EP3479362 B1 EP 3479362B1 EP 17743251 A EP17743251 A EP 17743251A EP 3479362 B1 EP3479362 B1 EP 3479362B1
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EP
European Patent Office
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antenna
transponder
door lock
voltage
passive state
Prior art date
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EP17743251.5A
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French (fr)
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EP3479362A1 (de
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Heiko Holighaus
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Rittal GmbH and Co KG
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Rittal GmbH and Co KG
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Publication date
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    • G07C9/28—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass the pass enabling tracking or indicating presence

Definitions

  • the invention is based on a switch cabinet locking arrangement with the features of the preamble of claim 1.
  • a locking arrangement is from EP 1 973 055 A1 known.
  • Another locking arrangement is from DE 20 2015 101 566 U1 known.
  • the DE 10 2009 010 491 A1 describes an access control device, in particular for switch cabinet systems.
  • Still other locking arrangements are from EP 1 973 055 A1 , the EP 0 944 014 A2 and the EP 2 169 636 A1 known.
  • the DE 100 49 638 C2 and the DE 198 01 719 A1 describe various embodiments of switch cabinet locks that can be mounted on the outside of a door element of a switch cabinet housing and coupled to a locking element on the inside of the switch cabinet door, via which the switch cabinet door can be fixed in the closed position, for example on the frame.
  • the switch cabinet lock can be designed, for example, as a lever lock, with a locking lever that can be pivoted in the vertical direction, which is mechanically coupled via a locking mechanism, which can have a toggle lever, to a push rod lock arranged on the inside of the door, so that the push rod lock can be locked by pivoting the actuating lever in the vertical plane is adjusted.
  • the operating lever is locked in the closed position via a door lock arrangement, so that the lever must first be released from the door lock arrangement in order to operate the switch cabinet door lock via the lever.
  • the DE 20 2015 101566 U1 describes a lock that has an antenna in a knob for actuating a locking unit of the lock, which to detect a Locking authorization can interact with a separate transponder.
  • the transponder can be in the form of a key card, for example.
  • the key card can have an RFID chip, for example.
  • the transponder is arranged to emit, upon excitation by an incident electromagnetic excitation signal wave, a conditional access signal in response to the excitation signal, which may be a modulated signal of the excitation signal.
  • the access authorization signal can be received by the antenna of the lock and forwarded to an evaluation and control unit for controlling a locking element.
  • the control unit can be designed, for example, to control a magnetic switch for actuating the locking element depending on the validity of the detected access authorization signal.
  • the known locking arrangements have the disadvantage that they have a high energy consumption due to the permanent or periodic transmission of exciter signals for the detection of transponders potentially located in the vicinity of the antenna of the door lock.
  • the permanent transmission of excitation signals leads to an unnecessarily high energy consumption.
  • the vibration generator prefferably, provision is made for the vibration generator to be permanently inactive when the antenna is in the passive state.
  • the antenna of the door lock thus has a dual function. While in the locking arrangements known from the prior art it is only provided for emitting the excitation signal for the transponder, it now also has the function of a receiver antenna for initiating the active state in the passive state, i.e. when it is not emitting an excitation signal the antenna up.
  • the antenna can be designed in particular as a spiral antenna, across which an electrical voltage drops when the magnetic flux penetrating it changes in its near field. This can already happen when the permeability of the environment surrounding the antenna changes, as is the case when an object approaches the antenna that has a permeability that differs from the permeability of air.
  • the transponder can be designed as a key card for this purpose, with the key card housing having a corresponding permeability constant that differs from that of air.
  • the material of the transponder such as its additional antenna, can already cause the required change in permeability when approaching the antenna of the door lock, so that the antenna is converted from its passive state to the active state.
  • the antenna can be a transmission coil for transmitting the excitation signal or can have such a transmission coil in which, in its passive state, an electrical voltage is induced as a result of the approach of the transponder.
  • the transponder can have a material with a permeability ⁇ r ( ⁇ r designates the permeability number), where ⁇ r >1 and preferably ⁇ r >>1.
  • the transponder can have a receiver coil, for example, with the receiver coil preferably having the material with the permeability ⁇ r , where ⁇ r >1 and preferably ⁇ r >>1.
  • the material can be a ferromagnet, but is not limited to such materials.
  • the antenna can be communicatively connected to control electronics which are set up to control an oscillation generator for generating the excitation signal when the antenna detects a voltage drop or a voltage change in the passive state of the antenna.
  • the transponder can be accommodated in a key housing, in particular in a key card, for example in the form of an RFID chip, the housing being at least partially made of a material with a permeability ⁇ r , where ⁇ r >1 and preferably ⁇ r >> 1 is
  • the control electronics can be set up to drive the vibration generator for generating the excitation frequency in the passive state of the antenna exclusively as a result of a voltage drop at the antenna detected by the voltmeter or a detected voltage change at the antenna.
  • the door lock can be kept in the active state for a certain period of time and the excitation signal can be transmitted accordingly, with the door lock falling back into the passive state and accordingly the transmission of the excitation signal being interrupted if either the period of time has expired or an access authorization signal has been received from the transponder.
  • the figure 1 shows an exemplary embodiment, which is designed as a door lock arrangement for a switch cabinet and has a system for proving a locking authorization.
  • the locking arrangement according to figure 1 be designed, for example, in the manner of a toggle lever lock for actuating a push rod lock on the inside of a control cabinet door.
  • a switch cabinet lock is in the DE 198 01 719 A1 described.
  • a similar closure device also describes DE 100 49 638 C2 , in which the system for proving a locking authorization is designed as a combination lock, as is used in the prior art, to activate the actuating lever 102 in figure 1 to be locked in the closed position shown and only to be released by authorized persons who have the numerical code to be entered via the combination lock.
  • the door lock 100 has an antenna 104 on its front side, via which an access authorization signal transmitted by a key card 200, which has a transponder 201, can be received.
  • the door lock 100 emits an exciter signal via the antenna 104, which is received by the transponder 201 and sent back to the antenna 104 as an access authorization signal in modulated form according to access authorization information stored in a memory 203.
  • the antenna 104 is communicatively connected to evaluation and control electronics, which either releases or continues to lock the operating lever 102 according to the access authorization signal or controls a corresponding locking mechanism for this purpose.
  • the door lock 100 can have, for example, an electromechanically controlled locking bolt or a correspondingly controlled latch.
  • the antenna 104 only assumes an active state in which it periodically or continuously transmits an excitation signal for the transponder 201 when in the vicinity of the Antenna 104 a change in the magnetic flux in the form of a voltage drop at the antenna 104 is detected. This is the case, for example, when the key card 200 with the transponder 201 approaches the antenna 104 and the permeability in the near field of the antenna 104 is therefore varied over time. As soon as this voltage drop has been detected, the antenna 104 goes into its active state, in which it emits an excitation signal for the transponder 201 .
  • a makeshift lock 101 is only used for redundancy purposes, in particular for unlocking the lever 102 in the event that the previously described system for proving the locking authorization fails.
  • the door lock 100 has a transmission coil 104 which forms the antenna of the door lock 100 .
  • the antenna 104 is acted upon by an oscillation generator 107 which in turn is controlled by control electronics 106 .
  • the voltage drop across the antenna 104 as a result of a change in the magnetic flux in the near field of the antenna 104 when the antenna 104 is in the passive state is detected by a voltmeter 105 .
  • the voltmeter 105 transmits a corresponding voltage signal to the control electronics 106, which then controls the vibration generator to act on the antenna 104 to emit an excitation signal.
  • the voltage signal or the voltage drop measured by the voltmeter has a certain minimum value. Provision can also be made for the voltage drop to be within a certain expected value range, as is the case when the permeability of the key approaching the antenna, for example the key card, is known.
  • the exciter signal sent out via the antenna 104 can then be received via a further antenna 202 of the key 200 .
  • the key 200 can, for example, be in the form of a key card which has a card chip 208, for example an RFID chip.
  • the resistor 204 illustrates the winding resistance of the additional coil 202 of the key 200.
  • the card chip 208 has an input capacitance 205, an input resistance 206 and a load modulator 207, which generate an access authorization signal in response to the excitation signal of the door lock 100 received via the additional antenna 202 and via the additional antenna 202 to the door lock 100 which receives the access authorization signal via the antenna 104 .
  • the received conditional access signal is transmitted in a known manner (see for example DE 20 2015 101 566 U1 or DE 10 2009 010 491 A1 ) evaluated and accordingly the locking system of the door lock, for example the locking lever 102 according to figure 1 , enabled, or if not authorized, remains fixed in the locked position.
  • the invention is therefore based on the idea of using the antenna of the door lock in stand-by mode as a sensor for activating the transmission of an excitation signal via the same antenna.
  • a key with a transponder such as a key card, or another object that varies the permeability in the near field of the antenna, for example a metal object, in particular a ferromagnetic object, approaches the antenna 104, an electrical voltage is induced in the antenna 104 via the temporal variation in the permeability in the near field of the antenna 104.
  • the induced voltage signal is used to activate the system to verify the locking authorization, thus to initiate the transmission of an excitation signal, so that the key, in particular a key card, can then be interrogated by the active transmission of the excitation signal, which is only required. Due to the complete deactivation in stand-by mode, the battery life can be significantly extended.

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Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Schaltschrankschließanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Eine derartige Schließanordnung ist aus der EP 1 973 055 A1 bekannt. Eine weitere Schließanordnung ist aus der DE 20 2015 101 566 U1 bekannt. Die DE 10 2009 010 491 A1 beschreibt eine Zugangssteuerungseinrichtung, insbesondere für Schaltschrankanlagen. Noch weitere Schließanordnungen sind aus der EP 1 973 055 A1 , der EP 0 944 014 A2 und der EP 2 169 636 A1 bekannt.
  • Die DE 100 49 638 C2 und die DE 198 01 719 A1 beschreiben beispielhaft verschiedene Ausführungsformen von Schaltschrankverschlüssen, die auf der Außenseite eines Türelements eines Schaltschrankgehäuses montiert und mit einem schaltschranktürinnenseitigen Verriegelungselement gekoppelt werden können, über welches die Schaltschranktür in der Schließstellung beispielsweise am Rahmengestell festgelegt werden kann. Der Schaltschrankverschluss kann beispielsweise als ein Hebelverschluss ausgebildet sein, mit einem in Vertikalrichtung verschwenkbarem Verschlusshebel, der über eine Verriegelungsmechanik, die einen Kniehebel aufweisen kann, mit einer an der Türinnenseite angeordneten Schubstangenverschluss mechanisch gekoppelt ist, so dass der Schubstangenverschluss durch Verschwenken des Betätigungshebels in der Vertikalebene verstellt wird. Um die Betätigung des Schaltschrankverschlusses durch unautorisierte Personen verhindern zu können, ist der Betätigungshebel in der Schließposition über eine Türschlossanordnung verriegelt, so dass für die Betätigung des Schaltschranktürverschlusses über den Hebel der Hebel zunächst von der Türschlossanordnung freigegeben werden muss.
  • Die DE 20 2015 101566 U1 beschreibt ein Schloss, das in einem Knauf zur Betätigung einer Schließeinheit des Schlosses eine Antenne aufweist, welche zum Nachweis einer Schließberechtigung mit einem separaten Transponder zusammenwirken kann. Der Transponder kann beispielsweise in Form einer Schlüsselkarte ausgebildet sein. Dazu kann die Schlüsselkarte beispielsweise einen RFID-Chip aufweisen. Der Transponder ist dazu eingerichtet, infolge einer Anregung durch eine einfallende elektromagnetische Erregersignalwelle ein Zugangsberechtigungssignal in Erwiderung auf das Erregersignal auszusenden, das eine moduliertes Signal des Erregersignals sein kann.
  • Das Zugangsberechtigungssignal kann von der Antenne des Schlosses empfangen und an eine Auswerte- und Steuereinheit zur Ansteuerung eines Verriegelungselementes weitergeleitet werden. Die Steuereinheit kann beispielsweise darauf ausgerichtet sein, einen Magnetschalter zur Betätigung des Verriegelungselementes in Abhängigkeit einer Validität des erfassten Zugangsberechtigungssignals anzusteuern.
  • Die bekannten Schließanordnungen haben den Nachteil, dass sie aufgrund der permanenten oder periodischen Aussendung von Erregersignalen zur Detektierung von sich potentiell in der Nähe der Antenne des Türschlosses befindenden Transpondern einen hohen Energieverbrauch aufweisen. Insbesondere bei Schaltschränken, auf die häufig über mehrere Jahre nicht zugegriffen wird und dementsprechend auch die Türschlossanordnung des Schaltschranks unbetätigt bleibt, führt die permanente Aussendung von Erregersignalen zu einem unnötig hohen Energieverbrauch. Damit sind Lösungen, bei denen die Türschlossanordnung unter Verwendung von Energiespeichern wie Batterien betrieben werden soll, nicht realisierbar.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schließanordnung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die einen geringen Energieverbrauch aufweist und damit ermöglicht, dass die energieverbrauchenden Komponenten, insbesondere das System zum Nachweis einer Schließberechtigung, auch über lange Zeiträume batteriebetrieben werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Schließanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein entsprechendes Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 8. Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Demgemäß ist vorgesehen, dass in dem Passivzustand der Antenne der Schwingungsgenerator permanent inaktiv ist.
  • Die Antenne des Türschlosses weist somit eine Doppelfunktion auf. Während sie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schließanordnungen lediglich für das Aussenden des Erregersignals für den Transponder vorgesehen ist, so weist sie nunmehr darüber hinaus im Passivzustand, dass heißt, wenn sie kein Erregersignal aussendet, die Funktion einer Empfängerantenne für die Einleitung des Aktivzustands der Antenne auf.
  • Die Antenne kann dazu insbesondere als Spiralantenne ausgebildet sein, an der eine elektrische Spannung abfällt, wenn sich in ihrem Nahfeld der sie durchsetzende magnetische Fluss ändert. Dies kann bereits dadurch geschehen, dass sich die Permeabilität des die Antenne umgebenden Umfeldes ändert, wie dies der Fall ist, wenn sich ein Gegenstand der Antenne nähert, welcher eine Permeabilität aufweist, die von der Permeabilität von Luft abweicht. Beispielsweise kann dazu der Transponder als eine Schlüsselkarte ausgebildet sein, wobei das Schlüsselkartengehäuse eine entsprechende von Luft abweichende Permeabilitätskonstante aufweist. Grundsätzlich kann jedoch auch bereits das Material des Transponders, etwa dessen weitere Antenne, die erforderlich Permeabilitätsänderung beim Annähern an die Antenne des Türschlosses verursachen, so dass die Antenne aus ihrem Passivzustand in den Aktivzustand überführt wird.
  • Die Antenne kann eine Sendespule zur Aussendung des Erregersignals sein oder eine solche Sendespule aufweisen, in der ihrem Passivzustand infolge einer Annäherung des Transponders eine elektrische Spannung induziert wird.
  • Der Transponder kann ein Material mit einer Permeabilität µr ( µr bezeichnet die Permeabilitätszahl) aufweisen, wobei µr > 1 und vorzugsweise µr >> 1 ist. Der Transponder kann beispielsweise eine Empfängerspule aufweisen, wobei vorzugsweise die Empfängerspule das Material mit der Permeabilität µr aufweist, wobei µr > 1 und vorzugsweise µr >> 1 ist. Das Material kann ein Ferromagnet sein, ist jedoch nicht auf solche Materialien beschränkt.
  • Die Antenne kann mit einer Steuerelektronik kommunikativ verbunden sein, die dazu eingerichtet ist, bei im Passivzustand der Antenne an der Antenne erfasstem Spannungsabfall oder erfasster Spannungsänderung einen Schwingungsgenerator zur Erzeugung des Erregersignals anzusteuern.
  • Der Transponder kann in einem Schlüsselgehäuse, insbesondere in einer Schlüsselkarte, beispielsweise in Form eines RFID-Chips, aufgenommen sein, wobei das Gehäuse zumindest teilweise aus einem Material mit einer Permeabilität µr ausgebildet ist, wobei µr > 1 und vorzugsweise µr >> 1 ist.
  • Die Steuerelektronik kann dazu eingerichtet sein, im Passivzustand der Antenne ausschließlich infolge eines über den Spannungsmesser erfassten Spannungsabfalls an der Antenne oder einer erfassten Spannungsänderung an der Antenne den Schwingungsgenerator zur Erzeugung der Erregerfrequenz anzusteuern.
  • Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Verfahren für die Bestimmung einer Schließberechtigung für eine Schließanordnung der zuvor beschriebenen Art beschrieben. Das Verfahren weist die Schritte auf:
    • Annähern des Transponders, in dem Zugangsberechtigungsdaten in einem Speicher hinterlegt sind, dem Türschloss mit der Antenne für den berührungslosen Empfang eines Zugangsberechtigungssignals, wobei im Nahbereich des Türschlosses durch das Annähern eine zeitliche Änderung der Permeabilität erfolgt und damit eine elektrische Spannung in der Antenne des Türschlosses induziert wird;
    • Erfassen eines Spannungsabfalls oder einer Änderung des Spannungsabfalls über der Antenne infolge der induzierten elektrischen Spannung; und
    • Überführen des Türschlosses aus dem Passivzustand in den Aktivzustand infolge der erfassten Spannungsabfalländerung, wobei die Antenne nur in dem Aktivzustand ein Erregersignal für den Transponder aussendet.
  • Weiterhin kann das Türschloss nach dem Überführen des Türschlosses aus dem Passivzustand in den Aktivzustand für eine bestimmte Zeitdauer in dem Aktivzustand gehalten und demgemäß das Erregersignal ausgesendet werden, wobei das Türschloss in den Passivzustand zurückfällt und demgemäß die Aussendung des Erregersignals unterbrochen wird, wenn entweder die Zeitdauer abgelaufen oder von dem Transponder ein Zugangsberechtigungssignal empfangen worden ist.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine beispielhafte Ausführungsform für eine Schließanordnung; und
    Figur 2
    eine beispielhafte Ausführungsform für ein System zum Nachweis der Schließberechtigung.
  • Die Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform, die als eine Türschlossanordnung für einen Schaltschrank ausgebildet ist und ein System zum Nachweis einer Schließberechtigung aufweist. Mechanikseitig kann die Schließanordnung gemäß Figur 1 beispielsweise nach Art eines Kniehebelverschlusses zur Betätigung eines Schubstangenverschlusses an einer Schaltschranktürinnenseite ausgebildet sein. Ein derartiger Schaltschrankverschluss ist in der DE 198 01 719 A1 beschrieben. Eine ähnliche Verschlusseinrichtung beschreibt auch die DE 100 49 638 C2 , bei der das System zum Nachweis einer Schließberechtigung als ein Zahlenschlosses ausgebildet ist, wie es im Stand der Technik Verwendung findet, um den Betätigungshebel 102 in der in Figur 1 gezeigten Schließstellung zu verriegeln und nur für autorisierte Personen, die über den über das Zahlenschloss einzugebenden Zahlencode verfügen, freizugeben.
  • Anstelle des aus der DE 190 49 638 C2 bekannten Zahlenschlosses ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 nunmehr ein System für den berührungslosen Nachweis einer Schließberechtigung unter Verwendung der Transpondertechnik vorgesehen, wie dies grundsätzlich beispielsweise aus der DE 20 2015 101 566 U1 bekannt ist.
  • Das Türschloss 100 weist im vorliegend Ausführungsbeispiel an seiner Vorderseite eine Antenne 104 aufweisen, über die ein von einer Schlüsselkarte 200, die einen Transponder 201 aufweist, ausgesendetes Zugangsberechtigungssignal empfangen werden kann. Dazu sendet das Türschloss 100 über die Antenne 104 ein Erregersignal aus, welches von dem Transponder 201 empfangen und von diesem entsprechend einer in einem Speicher 203 vorgehaltenen Zugangsberechtigungsinformation in modulierter Form als ein Zugangsberechtigungssignal an die Antenne 104 zurücksendet wird. Die Antenne 104 ist mit einer Auswerte- und Steuerelektronik kommunikativ verbunden, die entsprechend dem Zugangsberechtigungssignal den Betätigungshebel 102 entweder freigibt oder weiterhin verriegelt bzw. einen entsprechenden Verriegelungsmechanismus dazu ansteuert. Für die Freigabe beziehungsweise Verriegelung des Hebels 102 in der dargestellten Schließposition kann das Türschloss 100 beispielsweise einen elektromechanisch angesteuerten Schließbolzen oder eine entsprechend angesteuerte Rastklinke aufweisen.
  • Zur Verringerung des Stromverbrauches der Schließanordnung gemäß Figur 1 ist vorgesehen, dass die Antenne 104 nur dann einen Aktivzustand, in dem sie periodisch oder kontinuierlich ein Erregersignal für den Transponder 201 aussendet, einnimmt, wenn im Nahbereich der Antenne 104 eine Veränderung des magnetischen Flusses in Form eines Spannungsabfalls an der Antenne 104 detektiert wird. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn sich die Schlüsselkarte 200 mit dem Transponder 201 der Antenne 104 nähert und damit die Permeabilität im Nahfeld der Antenne 104 zeitlich variiert wird. Sobald dieser Spannungsabfall erfasst worden ist, geht die Antenne 104 in ihren Aktivzustand über, in dem sie ein Erregersignal für den Transponder 201 aussendet. Dies hat zur Folge, dass das beschriebene System zum Nachweis einer Schließberechtigung in seinem Stand-by-Modus, das heißt im Passivzustand der Antenne 104, keine Energie verbraucht und somit unter Verwendung gängiger Energiespeicher wie Batterien betrieben werden kann. Ein Behelfsschloss 101 dient lediglich zu Redundanzzwecken, insbesondere zur Entriegelung des Hebels 102 in dem Fall, dass das zuvor beschriebene System zum Nachweis der Schließberechtigung ausfällt.
  • Eine beispielhafte Verschaltung für ein System zum Nachweis einer Schließberechtigung ist in Figur 2 gezeigt. Das Türschloss 100 weist eine Sendespule 104 auf, welche die Antenne des Türschlosses 100 bildet. Die Antenne 104 ist genau dann, wenn sich die Antenne im Aktivzustand befindet, von einem Schwingungsgenerator 107 beaufschlagt, der wiederum von einer Steuerelektronik 106 angesteuert ist. Die über die Antenne 104 abfallende Spannung infolge einer Änderung des magnetischen Flusses im Nahfeld der Antenne 104, wenn sich die Antenne 104 im Passivzustand befindet, wird über einen Spannungsmesser 105 erfasst. Der Spannungsmesser 105 übermittelt ein entsprechendes Spannungssignal an die Steuerelektronik 106, welche daraufhin den Schwingungsgenerator ansteuert, die Antenne 104 zur Aussendung eines Erregersignals zu beaufschlagen. Zur Vermeidung von Fehlschaltungen kann vorgesehen sein, dass das Spannungssignal bzw. der von dem Spannungsmesser gemessene Spannungsabfall einen bestimmten Mindestwert aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Spannungsabfall in einem gewissen erwarteten Wertebereich liegt, wie dies der Fall ist, wenn die Permeabilität des sich der Antenne annäherndes Schlüssels, beispielsweise der Schlüsselkarte, bekannt ist.
  • Das über die Antenne 104 ausgesandte Erregersignal kann daraufhin über eine weitere Antenne 202 des Schlüssels 200 empfangen werden. Der Schlüssel 200 kann beispielsweise als eine Schlüsselkarte ausgebildet sein, die einen Kartenchip 208, beispielsweise einen RFID-Chip, aufweist.
  • Der Widerstand 204 veranschaulicht den Wicklungswiderstand der weiteren Spule 202 des Schlüssels 200. Der Kartenchip 208 weist eine Eingangskapazität 205, einen Eingangswiderstand 206 und einen Lastenmodulator 207 auf, die in Erwiderung auf das über die weitere Antenne 202 empfangene Erregersignal des Türschlosses 100 ein Zugangsberechtigungssignal erzeugen und über die weitere Antenne 202 an das Türschloss 100 aussenden, welches das Zugangsberechtigungssignal über die Antenne 104 empfängt. Das empfangene Zugangsberechtigungssignal wird in bekannter Weise (siehe beispielsweise DE 20 2015 101 566 U1 oder DE 10 2009 010 491 A1 ) ausgewertet und dementsprechend das Schließsystem des Türschlosses, beispielsweise der Schließhebel 102 gemäß Figur 1, freigegeben, oder bei Nichtberechtigung, weiterhin in der verriegelten Position festgelegt.
  • Dadurch, dass das System zum Nachweis der Schließberechtigung somit die meiste Zeit in einem Stand-by-Modus ist, in welchem es jedoch keine elektrische Energie verbraucht, verharren kann, wobei die Anzahl der Schließvorgänge insbesondere bei Anwendung im Schaltschrankbereich äußerst gering ist, sind bereits vergleichsweise kleine Energiespeicher, insbesondere Batterien gängiger Bauart, ausreichend, um das System für lange Zeit, etwa über mehrere Jahre, mit elektrischer Energie zu versorgen. Es erfolgt weder eine regelmäßige Aussendung von Erregersignalen zur Erkennung von RFID-Karten oder Transpondern, noch irgendeine anderweitige aktive Überwachung, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen der Fall ist.
  • Der Erfindung sieht somit der Gedanke zugrunde, die Antenne des Türschlosses im Stand-by-Modus als Sensor für die Aktivierung der Aussendung eines Erregersignals über dieselbe Antenne zu verwenden. Sobald sich ein Schlüssel mit Transponder, etwa eine Schlüsselkarte, oder auch ein anderer, die Permeabilität im Nahfeld der Antenne variierender Gegenstand, beispielsweise ein Metallgegenstand, insbesondere ein ferromagnetischer Gegenstand, der Antenne 104 nähert, wird über die zeitliche Variation der Permeabilität im Nahfeld der Antenne 104 eine elektrische Spannung in die Antenne 104 induziert. Das induzierte Spannungssignal dient zur Aktivierung des Systems zum Nachweis der Schließberechtigung, mithin zur Initiierung der Aussendung eines Erregersignals, so dass der Schlüssel, insbesondere eine Schlüsselkarte, anschließend durch die aktive, ausschließlich bedarfsgemäße Aussendung des Erregersignals abgefragt werden kann. Aufgrund der vollständigen Deaktivierung im Stand-by-Modus kann die Batterielebensdauer deutlich verlängert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 100
    Türschloss
    101
    Behelfsschloss
    102
    Verschlusshebel
    103
    Schlossgehäuse
    105
    Spannungsmesser
    106
    Steuerelektronik
    107
    Schwingungsgenerator
    200
    Schlüsselkarte
    201
    Transponder/RFID-Chip
    202
    Kartengehäuse
    203
    Speicher für Zugangsberechtigungsdaten
    204
    Wicklungswiderstand
    205
    Eingangskapazität
    206
    Eingangswiderstand
    207
    Lastmodulator
    208
    Kartenchip

Claims (9)

  1. Schaltschrankschließanordnung, die ein System zum Nachweis einer Schließberechtigung aufweist, wobei das System ein Türschloss (100) mit einer Antenne (104) für den berührungslosen Empfang eines Zugangsberechtigungssignals von einem separaten Transponder (201) aufweist, wobei nur in einem Aktivzustand der Antenne (104) ein Erregersignal für den Transponder (201) von der Antenne (104) ausgesendet ist, wobei die Schließanordnung einen Spannungsmesser (105) aufweist, über den im Passivzustand der Antenne (104) eine an der Antenne (104) abfallende elektrische Spannung oder eine Spannungsänderung erfasst wird, wobei die Antenne (104) von dem Passivzustand in den Aktivzustand wechselt, wenn im Passivzustand an der Antenne (104) ein Spannungsabfall anliegt, wobei die Antenne (104) des Türschlosses (100) an einen von einer elektrischen Energiequelle gespeisten Schwingungsgenerator (107) angeschlossen ist, wobei der Schwingungsgenerator (107) für die Erzeugung einer Erregerfrequenz von einer Steuerelektronik (106) angesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Passivzustand der Antenne (104) der Schwingungsgenerator (107) permanent inaktiv ist.
  2. Schaltschrankschließanordnung nach Anspruch 1, bei der die Antenne (104) eine Sendespule zur Aussendung des Erregersignals ist oder aufweist, in der in ihrem Passivzustand infolge einer Annäherung des Transponders (201) eine elektrische Spannung induziert ist.
  3. Schaltschrankschließanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Transponder (201) ein Material mit einer Permeabilität µr aufweist, wobei µr > 1 und vorzugsweise µr >> 1 ist.
  4. Schaltschrankschließanordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei der der Transponder (201) eine Empfängerspule (202) aufweist, wobei vorzugsweise die Empfängerspule (202) das Material mit der Permeabilität µr aufweist, wobei µr > 1 und vorzugsweise µr >> 1 ist.
  5. Schaltschrankschließanordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei der die Antenne (104) mit der Steuerelektronik (106) kommunikativ verbunden ist, die dazu eingerichtet ist, bei im Passivzustand der Antenne (104) an der Antenne (104) erfasstem Spannungsabfall oder erfasster Spannungsänderung den Schwingungsgenerator (107) zur Erzeugung des Erregersignals anzusteuern.
  6. Schaltschrankschließanordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei der der Transponder (201) in einem Schlüsselgehäuse, insbesondere in einer Schlüsselkarte, beispielsweise in Form eines RFID-Chips aufgenommen ist, wobei das Gehäuse zumindest teilweise aus einem Material mit einer Permeabilität µr ausgebildet ist, wobei µr > 1 und vorzugsweise µr >> 1 ist.
  7. Schaltschrankschließanordnung nach Anspruch 1, bei der die Steuerelektronik (106) dazu eingerichtet ist, im Passivzustand der Antenne (104) ausschließlich infolge eines über den Spannungsmesser (105) erfassten Spannungsabfalls an der Antenne (104) oder einer erfassten Spannungsänderung an der Antenne (104) den Schwingungsgenerator (107) zur Erzeugung der Erregerfrequenz anzusteuern.
  8. Verfahren für die Bestimmung einer Schließberechtigung für eine Schaltschrankschließanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das die Schritte aufweist:
    - Annähern des Transponders (201), in dem Zugangsberechtigungsdaten in einem Speicher hinterlegt sind, dem Türschloss (100) mit der Antenne (104) für den berührungslosen Empfang eines Zugangsberechtigungssignals, wobei im Nahbereich des Türschlosses (100) durch das Annähern eine zeitliche Änderung der Permeabilität erfolgt und damit eine elektrische Spannung in der Antenne (104) des Türschlosses (100) induziert wird;
    - Erfassen eines Spannungsabfalls oder einer Änderung des Spannungsabfalls über der Antenne (104) infolge der induzierten elektrischen Spannung; und
    - Überführen des Türschlosses (100) aus dem Passivzustand in den Aktivzustand infolge der erfassten Spannungsabfalländerung, wobei die Antenne (104) nur in dem Aktivzustand ein Erregersignal für den Transponder (201) aussendet.
  9. Verfahren nach Anspruch 8 bei dem das Türschloss (100) nach dem Überführen des Türschlosses (100) aus dem Passivzustand in den Aktivzustand für eine bestimmte Zeitdauer in dem Aktivzustand gehalten und demgemäß das Erregersignal ausgesendet wird, wobei das Türschloss (100) in den Passivzustand zurückfällt und demgemäß die Aussendung des Erregersignals unterbrochen wird, wenn entweder die bestimmte Zeitdauer abgelaufen oder von dem Transponder (201) ein Zugangsberechtigungssignal empfangen worden ist.
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